第二章 负荷计算
建筑供配电的负荷计算
鏂噡1/2001
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当不同类别的建筑(如办公楼和宿舍楼) 共用一台变压器时，其同时系数可适当 减小。
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五 单相负荷计算 单相用电设备应尽可能均衡分配在三
相线路上。（单相设备的总容量不超过 三相设备的15％〕否则： （一） 单相用电设备仅接于相电压 等效三相负荷 取最大相负荷的三倍
Peq=3 Pm
式中: Sc——计算的在功率(kvA)； K——单位指标(vA／m2)； N——建筑面积(m2)。
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（二）住宅负荷的计算 每套住宅用电负荷，不再按灯具、插座 等容量逐一计算，而是按套型类别进行 确定，根据我国住宅发展，每套住宅供 电容量标准，一般可在4一12kw范围选 取。 高级公寓的每户建筑面积在l00— 200m2时用电标准可为10一15kw。
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二、负荷统计 按使用功能，由使用单位提供。 其他工种提供 按规范进行计算 电气设计人员自行搜集
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三、单位指标法 民用建筑主要有照明、动力及空
工厂供电 第二章 负荷计算
连续工作制设备
短时工作制设备
如：金属切削用的辅助机械(龙门刨横 梁升降电动机、刀架快速移动装臵)、 水闸用电动机等。 设备的工作呈周期性，时而工作时而 停歇，如此反复，且工作时间与停歇 时间有一定比例。如起重机、电焊机、 电梯等
第二章 负荷计算 17/104
反复短时工作制设备
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工厂供电
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工厂供电
3、特点 （1）电力负荷是变化的，不等于额定功率。 （2）电力负荷的变化是有规律的。
（a）折线形负荷曲线
依点连成的负荷曲线
2013-6-20 第二章 负荷计算
（b）阶梯形负荷曲线
梯形负荷曲线
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工厂供电
二、年负荷曲线
（1）年负荷曲线分为：年负荷持续曲线和年运行负荷曲线。 ◆年负荷持续曲线：不分日月先后，仅按全年的负荷变化， 按不同负荷值在年内累计持续时间重新排列组成。 ◆年运行负荷曲线：根据全年日负荷曲线间接制成，反映一 年内逐月（或逐日）电力系统最大负荷的变化。 年负荷持续时间曲线，反
荧光灯：
Pe= PN
Pe=1.2PN
高压水银灯、金属卤化物灯： Pe= 1.1PN ③还可按建筑物的单位面积容量法估算：
Pe S /1000
式中：
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建筑物单位面积的照明容量，S为建筑物的 面积。
第二章 负荷计算 23/104
工厂供电
第三节 负荷计算的方法
计算负荷是根据等效温升确定的。
设备铬牌功率因数
Pe PN N S N cos N
设备铬牌额定容量
PN为电焊机额定有功功率；SN为额定视在功率；εN为额 定负荷持续率； cosφN为额定功率因数。
第二章 负荷计算与无功功率补偿
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 计算负荷 设备功率 需要系数法确定计算负荷 单位面积法确定计算负荷 单相负荷的计算 季节负荷的计算 冲击负荷的计算 能量损耗计算 无功功率的补偿
2.11 典型建筑工程的负荷计算
2.1 计算负荷
2.1.1 负荷曲线和计算负荷的概念 表示电力负荷在一定时间内的平均功率 随时间变化情况的图形称为负荷曲线。
Sc 2 PT P0 Pk ( ) Sr
S c ——变压器的计算负荷，kVA；
S r ——变压器的额定容量，kVA；
P0 ——变压器的空载有功损耗，kW； Pk ——变压器的短路有功损耗，kW；
无功损耗
Q 0 ——变压器的空载无功损耗，kW；
Sc 2 QT Q0 Ql ( ) Sr
i 1 i 1
n
S c Pc Qc K P 在0.8～0.9之间，变电站取0.85～1。 K Q 在0.93～0.97之间，变电站取0.95～1。
2 2
【例】某车间用电设备如下： （1）电焊机25台，功率分别为： 3.0kVA×8；8kVA×6；16kVA×5；30kVA×2； 180kVA×2；200kVA×2； 50% （2）风机：50台，功率均为2.2kW； （3）机床：66台，功率分别为： 7.5kW×30；15kW×30；30kW×2；45kW×2； 90kW×2； （4）吊车：2台，分别为15kW，22kW，
需要系数是表示配电系统中所有用电设备 同时使用的程度。通常其值小于1。
2.同时工作系数K ：反映在 最大负荷时，正在工作运行的用电 设备的设备容量与全部用电设备总 设备容量的比值。. 3.负荷系数 K：反映在最大负荷时， L 正在工作运行的用电设备的实际需要的设 备容量与正在运行的用电设备总设备容量 的比值。
第二章 电力负荷计算
电力负荷的计算是正确选择供配电系统 中导线、电缆、开关电器、变压器等电气 设备基础，也是保障供配电系统安全可靠 运行必不可少的环节。本章是分析工厂供 配电系统和进行供电设计计算的基础。
本章主要学习以下几个内容：
电力负荷与负荷曲线 ✓电力负荷的基本概念； ✓电力负荷分级 ✓负荷曲线的基本概念、作用及分类 ✓ 与负荷曲线相关的几个物理量
计算负荷情况复杂，影响计算负荷的因素 很多，难以精确计算； ✓负荷是变化的； ✓与设备性能、生产组织、生产者的技能熟 练程度及能源供应的状况等多种因素有关。
计算负荷的方法很多：估算法、需要系数 法和二项式法和单相负荷等近似求解方法
本节主要介绍两种：需要系数法和 二项式法
（一）设备容量的计算 1.用电设备的额定容量
三级负荷对供电电源没有特殊要求，一般由 单回路电力线路供电。
三. 负荷曲线
1、负荷曲线（load curve） 是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形，
绘在直角坐标纸上，纵坐标表示负荷（有功功 率或无功功率）值，横坐标表示对应的时间， 一般以小时（h）为单位。
某厂日有功负荷曲线
2、负荷曲线的作用 负荷曲线能够直观的反映出用户的用电特点和
额度负荷（安装容量）；在工厂供配电系统设计时， 如果直接采用额定容量进行设计势必会造成浪费； 应首先计算出全部设备的实际负荷。 2 .负荷计算的主要内容 （1）求计算负荷（需要负荷，假想负荷）：即正 常工作时的实际最大负荷。目的选择各级电压供电 网络、变压器容量、电气设备的型号等；保证使其 在通过正常最大工作电流时不至过热而损坏。（选 择设备）
（3）年持续负荷曲线意义 年持续负荷曲线与横轴所包围的面积代表
了用户全年消耗的总电能。
第二章 负荷计算与无功功率补偿
第二章负荷计算与无功功率补偿本章提要：本章首先简介负荷计算的有关基本知识，然后着重讲述用电设备组计算负荷的确定方法，介绍线路尖峰电流的计算，接着讲述供电系统无功补偿、总计算负荷的确定及电能节约。
本章是分析供电系统和进行供电设计计算的基础。
本章重点：三相用电设备组计算负荷的确定方法、尖峰电流的计算方法、无功功率补偿容量的确定与无功功率补偿装置的选择、供电系统的总计算负荷确定方法。
本章难点：利用系数法确定三相用电设备组的计算负荷。
教学基本要求：了解单相用电设备组计算负荷的确定方法、电能节约的技术措施；理解用电设备工作制、确定计算负荷的系数；掌握三相用电设备组计算负荷的确定方法、尖峰电流的计算方法、无功功率补偿容量的确定与无功功率补偿装置的选择、供电系统的总计算负荷确定方法。
第一节概述一、计算负荷概念供电系统要能可靠地正常运行，就必须使其元件包括电力变压器、电器、电线电缆等满足负荷电流的要求。
因此有必要对供电系统各环节的电力负荷进行统计计算。
通过对已知用电设备组的设备容量进行统计计算求出的，用来按发热条件选择供电系统中各元件的最大负荷值，称为计算负荷。
按计算负荷选择的电力变压器、电器、电线电缆，如以最大负荷持续运行，其发热温度不致超出允许值，因而也不会影响其使用寿命。
计算负荷是供电设计计算的基本依据。
如果计算负荷确定过大，将使设备和导线选择偏大，造成投资和有色金属的浪费。
如果计算负荷确定过小，又将使设备和导线选择偏小，造成运行时过热，增加电能损耗和电压损失，甚至有可能使设备和导线烧毁，造成事故。
可见，正确计算电力负荷具有重要意义。
但是由于负荷情况复杂，影响计算负荷的因素很多，虽然各类负荷的变化有一定规律可循，但准确确定计算负荷却十分困难。
实际上，负荷也不可能是一成不变的，它与设备的性能、生产的组织及能源供应的状况等多种因素有关，因此负荷计算也只能力求接近实际。
二、用电设备工作制及设备容量的计算电器载流导体的发热与用电设备的工作制关系较大，因为在不同的工作制下，导体发热的条件是不同的。
工厂供电技术第二章 负荷计算
3、计算负荷的实际意义
负荷计算主要是确定计算负荷，如前所述，若根据计算负
荷选择导体及电器，则在实际运行中导体及电器的最高温 升不会超过允许值。
计算负荷是设计时作为选择工厂供配电系统供电线路的导
线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的
依据。
正确确定计算负荷意义重大，是供电设计的前提，也是实
3、负荷计算的方法
Байду номын сангаас 需要系数法、二项式法、利用系数法、形状系数法、附加 应用最广泛
系数法。
负 荷 计 算 的 常 用 方 法
需要系数法
需要系数是按照车间以上的负 荷情况来确定的，适用于变、 配电所的负荷计算。
二项式系数法考虑了用电设备 中几台功率较大的设备工作时 对负荷影响的附加功率，一般 适用于低压配电支干线和配电 箱的负荷计算。
用电的特点和规律。 2、负荷曲线的表示 值，横坐标表示对应的时间（一般以小时为单位）。
t /h
在直角坐标系中，纵坐标表示负荷（有功功率或无功功率）
3、负荷曲线的用途
供电系统电气设备选择（导线、开关、变压器等）； 安排供电计划；
安排设备的维修方式；
4、负荷曲线的分类
按负荷的功率性质分：
可分为有功负荷曲线和无功负荷曲线；
按所表示的负荷变动的时间分：
可分为日负荷、月负荷和年负荷曲线。
（1）日负荷曲线
特点
24小时内负荷随时间的变化，随季节、地区不同而变化。
绘制方法
依次连线 梯形连线 负荷曲线时间轴单位长度越小，越能反映出负荷的变化；
日负荷曲线与时间轴围成的面积表示日消耗电能的多少；
Pmax（或P30）持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负
02第二章-室内外气象参数及冷热湿负荷计算
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工艺性空调室内参数标准说明
► 对于设置工艺性空调的工业建筑，其室内参 数应根据工艺要求，并考虑必要的卫生条件 确定。
► 在可能的条件下，应尽量提高夏季室内温度 基数，以节省建设投资和运行费用。另外， 室温基数过低（如20℃），由于夏季室内 外温差太大，工作人员普遍感到不舒适，室 温基数提高一些，对改善室内工作人员的卫 生条件也是有好处的。
软件进行负荷计算？
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焓湿图的使用
►回顾：
►湿空气性质 ►湿空气状态及状态参数 ►湿空气热力过程
►工程设计上的应用：
►1、建筑室内外气象参数在焓湿图上的表示； ►2、空气处理过程在焓湿图上的表示； ►3、暖通空调负荷与焓湿图应用分析； ►4、焓湿图在空调工程设计过程中的应用。
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2.1室内外气象K—— 围 护 结 构 的 传 热 系 数 ， W/（m2·℃） 常用围护结构的传热系数可直接从有关 资科中查得。 如：内抹灰普通砖外墙 24砖墙
k=2.12 W/（m2·℃）
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围护结构的基本耗热量
地面的传热系数随着离外墙的 远近而有变化，但离外墙约8m远 的地面传热量基本不变。基于上 述情况，在工程中一般采用近似 方法计算，把地面延外墙平行方 向划分成四个计算地带。
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一、室外空气温度和湿度变化规律
►年变化（季节变化）
►日变化 ►计算时刻代表值：时均值（统计平均） ►动态模拟的瞬时值
►注意理解：气象参数的规律性和随机性
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重庆干球、湿球日平均温度全年变化
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重庆最热月干湿球温度逐时变化
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重庆最冷月干湿球温度逐时变化
供电第2章
工作制
1） 连续运行工作制
采用长期连续运行工作制的设备工作时 间长，连续运行， 绝大多数用电设备都属于 这一类设备， 如风机、泵类、搅拌机、球磨 机、机床、 照明、电炉等。 这类设备的设备 容量就是设备铭牌上的额定容量。
2） 短时运行工作制
采用短时运行工作制的设备工作时间短，停歇时间长， 如 船闸电动机、机床中的辅助电动机等，其设备容量按铭牌额定 容量计算。
用电设备组名称
小批量生产的金属冷加工机床电动 机 大批量生产的金属冷加工机床电动 机 小批量生产的金属热加工机床电动 机 大批量生产的金属热加工机床电动 机 通风机、水泵、空压机及电动发电 机组电动机 非连锁的连续运输机械及铸造车间 整砂机械 连锁的连续运输机械及铸造车间整 砂 机械 锅炉房和机加工、机修、装配等类 车间的吊车( =25%)
S30
I30
P320 Q320
S30 3U N
以上两式中的∑P30,i和∑Q30, i分别为各组设备的有功和无功 计算负荷之和。对车间干线取K∑p=0.85～0.95，K∑q=0.90～0.97； 对车间母线取K∑p=0.90～0.95，K∑q=0.93～0.97。
注意：由于各组设备的功率因数不一定相同，因此总的视 在计算负荷和计算电流一般不能用各组的视在计算负荷或计算 电流之和来计算。此外，在计算多组设备总的计算负荷时，为 了简化和统一，各组的设备台数不论多少，各组的计算负荷均 按供电设计手册所列的计算系数来计算，而不必考虑设备台数 少而适当增大Kd和cosφ值的问题。
工厂供电
第二章 电力负荷计算
本章主要内容：电力负荷有关概念 用电设备组计算负荷 工厂计算负荷 尖峰电流及其计算
2.1.1 电力负荷与负荷曲线
第二章 负荷计算
年最大负荷利用小时数Tmax
• 下图为某厂年有功负荷曲线，此曲线上最大 负荷Pmax就是年最大负荷，Tmax为年最大负荷利 用小时数。
一班制工厂Tmax=1800~3000h 两班制工厂Tmax=3500~4800h 三班制工厂Tmax=5000~7000h
负荷计算的几个物理量
• 平均负荷Pav • 平均负荷Pav就是电力负荷在一定时间t 内平均消耗的功率，也就是电力负荷在 该时间内消耗的电能W除以时间t的值， 即Pav=W/t • 年平均负荷：Pav=Wa/8760
P S N cos N 42 0.62 0.6 20 .2k W Pca K d P 0.35 20 .2 7.07 k W 对吊车组 : P 2 PN N 2 39 .6 0.4 50 k W Pca K d P 0.15 50 7.5k W P 3 7.5 8 4 17 3 105 .5k W Pca K d P 0.16 105 .5 16 .88 k W
i 1 2 2 S ca Pca Qca 25 .16 2 39.52 46 .83k VA
S ca 46.83 1000 I ca 712 A 3U N 3 380
企业负荷的确定
• 除求出计算负荷外，还应该考虑供电损耗。
• 供电损耗包括线路和变压器损耗。线路损耗 和变压器损耗包括有功和无功损耗。(开关不 考虑) • 供电损耗计算有详细的计算公式，但可以估 算，取计算负荷的5-10%. • 计算负荷加上供电损耗便是企业总负负荷。
第二章 负荷计算
第二章 负荷计算
主要内容
• 负荷计算的意义和目的
• 负荷计算的方法 • 计算负荷的步骤 • 功率因数 • 无功补偿
有色冶金企业电力设计手册第二章电力负荷计算.
有色冶金企业电力设计手册第二章电力负荷计算.第二章电力负荷计算2-2 用单位产品耗电量估算企业的计算负荷在选择企业厂址方案阶段，为了便于编制设计方案意见书，当缺乏正式的用电设备资料时，可用单位产品耗电量来估算企业的负荷，必须指出用此法求出的用电负荷可能与实际负荷有出入，所以，当获得正式资料后，应按“需要系数法”（见下节）求得的计算负荷予以校正。
用单位产品耗电量估算企业的计算负荷时，可用下列公式:1.企业年电能需要量W n=W d M 千瓦-小时(2-1) 2．企业的平均负荷P p=W n/T n千瓦(2-2)3.企业的最大负荷P max=W n/T max千瓦（2-3）式中 W d——企业单位产品电能消耗量，千瓦—小时/吨（度/吨）；M——企业全年的总产量，吨；T n——企业一年中的实际工作小时数（假日、修理时间、第二班和第三班末工作的时间等除外）；T max——企业年最大负荷利用小时数，见表2-5。
企业单位产品耗电量参考资料如下表有色金属矿山采选企业单位产品耗电量表2-1序生产方法单位单位产品耗电量备注号1 锡采矿（砂矿）度/吨3-52 锡采矿（脉矿）”15-203 锡重力选厂”104 铜采矿（露天）”3-7．35 铜采矿（坑采）”15-206 铜浮选”20-247 铜采选联合企业”30-508 铅、锌采矿（坑采）”15-209 铅、锌浮选”25-2610 铜、铅、锌浮选”33-3811 铅、锌采选联合企业”45-5012 钨采矿”15-2013 钨选矿”10-2514 钨采选联合企业”38-5015 汞采矿（坑采）”3016 汞选矿”4017 汞采选联合企业”70有色金属冶炼企业单位产品耗电量表2-2序号生产方法单位单位产品耗电量备注1 鼓风炉熔炼系统（粗铜）度/吨650-760 设计指标2 反射炉熔炼系统（粗铜）”832 ”3 闪速炉熔炼系统（粗铜）”1125 ”4 铅的鼓风炉还原熔炼”1200 ”5 铅的湿法冶炼”1100 ”6 锡精炼反射炉还原”80-1507 铜电解”492-5208 铅电解”178-207锌电解”4100-420010 铝电解”17000-1800011 镍电解”3800-420012 镁电解”1480013 镉电解”32014 锑电解”3300-370015 锰电解”800016 铝氧（Al2O3）”500-60017 石墨电极”5000-700018 冰晶石”14219 氟化铝”18620 氟化镁”15821 氟化钠”8122 硫酸”70-12023 水泥”40-12024 无烟煤”16-1725 褐煤”10-12黑色金属矿山采选、烧结企业单位产品耗电量表2-3 序号生产方法单位单位产品耗电量备注实测变化范围设计变化范围一般1 露天矿（机械化开采、电机车运输）度/吨大型”1．5-2 3-6 5 中型”2．5-3 3-6 5小型” 1.5-2.5 3-6 52 坑内矿（机械化开采、电机车运输）”薄矿体”15-25 15-40 25 厚矿体”15-20 15-40 25 3 磁选厂（两段磨矿）度/吨原矿20 18-23 204 焙烧磁选厂（两段磨矿）”22 23-25 245 浮选厂（两段磨矿）”30 28-33 306 烧结厂”18米2冷矿度/吨烧结矿——20-22 2124米2冷矿”——20-22 2136米2冷矿”——24-26 2550米2冷矿”——23-25 2475米2冷矿”——23-25 2418米2热矿”——18-21 2024米2热矿”——18-21 2036米2热矿”——22-24 2350米2热矿”20-26 22-24 2375米2热矿”20-24 22-24 2390米2冷矿”————23130米2冷矿”————23注：1．一段磨矿的选矿厂大约每吨原矿耗电比两段磨矿少3—4度；2．当露天矿无破碎车间，且机修主要靠选矿厂或外单位协作修理时，耗电指标可取3或4度/吨；3．各坑内矿涌水量大小相差很大，耗电指标波动范围亦很大，当套用指标时一般为25度/吨矿，当排水量负荷占总负荷的44.6%时，其耗电指标为40-50度/吨矿；4．露天矿（当套用实测指标时），在矿区地形复杂的情况下取上限，不复杂时取下限；中小型矿山采用铁矿电气机车运输时取上限，采用平洞溜井开拓时取下限；5．坑内矿（当套用实测指标时），在采用竖井、斜井开拓或机械化程度较高的矿山取上限；当采用平洞溜井开拓或半机械化生产的矿山取下限。
精选供配电系统的负荷计算资料(2024版)
二. 工厂用电设备的工作制
三. 负荷曲线及有关物理量
给哆鼓邯它盯曳捕麓蹲瓢脑读削敝倡棍根亦跺搬巍载窒韦隧忠悉磊敏锹勃供配电系统的负荷计算供配电系统的负荷计算
一、负荷的基本概念
学习内容： 1. 什么是负荷？ 为什么负荷计算？ 负荷计算内容 4. 电力负荷的类型
恶律拘嗡斤管涸黄到惺眼豌风尧焊圭紫旋拌砌秧隶停甄活柞烙吩电观社法供配电系统的负荷计算供配电系统的负荷计算
平均负荷Pav和年平均负荷
平均负荷就是负荷在一定时间t内平均消耗的功率
年平均负荷就是全年工厂负荷消耗的总功率除全年总小时数。
Wa表示全年实际消耗的电能
时间t内消耗的电能为Wt
俏淑徒磕王娶丰职蝎趟夯绞胶夜涅酣闪凉颈剥临秆毡臼熄弦板芯档捞连译供配电系统的负荷计算供配电系统的负荷计算
电镀的作用：防止腐蚀，增加美观，提高零件的耐磨性或导电性等，如镀铜、镀铬。
电镀设备
友侨霜跳边锯兢遂浮苑追迅坑属粤称烯谎兔妊裤翰舌望滋矽候攒肆卑溜扁供配电系统的负荷计算供配电系统的负荷计算
电热设备
电热设备的工作特点是： （1）工作方式为长期连续工作方式。 （2）电力装置一般属二级或三级负荷。 （3）功率因数都较高，小型的电热设备可达到1。
6、与负荷曲线及其计算的物理量Fra bibliotek一班制工厂Tmax约为1800～3000h，两班制工厂Tmax约为3500～4800h, 三班制工厂Tmax约为5000～7000h，居民用户Tmax约为1200～2800h。
它与工厂的生产班制有关
帮栓峦痢丛庐航事珍即琼努依沟豹口损寨俏课助琵烟辐镭鸿狱食恢腑苟郑供配电系统的负荷计算供配电系统的负荷计算
4. 电力负荷的类型
常用的用电负荷计算
第二章负荷计算第一节负荷分级与供电要求一、负荷1．负荷负荷又称负载，指发电机或变电所供给用户的电力。
其衡量标准为电气设备（发电机、变压器和线路）中通过的功率或电流，而不是指它们的阻抗。
2．满负荷满负荷又叫满载，指负荷恰好达到电气设备铭牌所规定的数值。
3．最大负荷最大负荷有时又称尖峰负荷，指系统或设备在一段时间内用电最大负荷值。
4．最小负荷又称低谷负荷，指系统或设备在一段时间内用电最小负荷值。
二、负荷的分类1．按负荷特征分类（1）连续工作制负荷。
（2）短时工作制负荷。
（3）重复短时工作制负荷。
2．按供电对象分类（1）照明负荷。
（2）民用建筑照明。
（3）通讯及数据处理设备负荷。
三、负荷分级电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。
1．一级负荷属下列情况者均为一级负荷：（1）中断供电将造成人身伤亡者。
（2）中断供电将造成重大政治影响者。
（3）中断供电将造成重大经济损失者。
（4）中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。
对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通讯枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷为特别重要负荷。
中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。
2．二级负荷属下列情况者均为二级负荷：（1）中断供电将造成较大政治影响者。
（2）中断供电将造成较大经济损失者。
（3）中断供电将造成公共场所秩序混乱者。
3．三级负荷不属于一级和二级的电力负荷。
四、供电要求1．一级负荷的供电要求（1）应由两个独立电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。
一级负荷容量较大或有高压电气设备时，应采用两路高压电源。
如一级负荷容量不大时，应优先采用从电力系统或临近单位取得第二低压电源，亦可采用应急发电机组，如一级负荷仅为照明或电话站负荷时，宜采用畜电池组作为备用电源。
电气工程基础第2章负荷计算与无功功率补偿
折算方法：按同一周期等效发热条件进行换算。
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Q I 2Rt，当R、Q一定时，I 1 t
而P I，同一周期的 t，因此P 1
∴
Pe N
PN
吊车电动机组（包括电葫芦、起重机、行车等 ）的设备容 量：指统一换算到ε=25%时的额定功率（kW），即
Kd
Pmax PN
P30 PN
利用系数Ku：负荷曲线中的平均计算负荷Pav与全部用电设 备额定功率 PN之比值，即
Ku
Pav PN
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4．计算负荷
一般中小截面导体的发热时间常数τ
为10min以上，而导体通过电流达到
通过负荷的统计计算求稳出定温的升、的用时间以大按约发为3热τ～条4τ，件即选载择导体
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t 100% t 100%
T
t t0
吊车：标准暂载率有15%、25%、40%和60%四种
电焊机：标准暂载率有50%、65%、75%和100%四种
2．设备容量Pe的确定 对长期工作制的用电设备（短时工作制）： Pe PN
对反复短时工作制的用电设备：其设备容量是指换算到统 一暂载率下的额定功率。
电力工程基础
第2章 负荷计算与无功功率补偿
第2章 负荷计算与无功功率补偿
2.1 电力负荷与负荷曲线 2.2 计算负荷的确定 2.3 功率损耗与电能损耗计算 2.4 企业计算负荷的确定 2.5 无功功率补偿 2.6 尖峰电流的计算
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2.1 电力负荷与负荷曲线
Pe PN
N 25
第二章电力负荷计算 (输配电技术课件13级)
指用电设备或工厂设置了人工 补偿后的功率因数
总功率因数
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研究生输配电技术课程
第二章 电力负荷计算
2．2．4功率因数及无功补偿 2．无功功率补偿 高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调压装置的电力用 户，功率因数应达到0.9以上，其他用户功率因数应在0.85以上。
内容四：提高功率因数和无功补偿
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第二章 电力负荷计算
内容四：提高功率因数和无功补偿 举例2
(3)补偿后 变电所低压侧视在计算负荷
.2 590.252 (540 294) 2 639.5kVA S30
此时变压器的功率损耗
0.05 639.5 9.6kW PT 0.015S 30 0.06S 30 0.06 639.5 38.37kvar QT
第二章 电力负荷计算
内容四：提高功率因数和无功补偿 举例2
通过上述计算可得：需补偿的容量为 294kvar，补偿后车间变电所高压侧功率因 数达到0.904，高压侧的总视在功率减少了 177.86kVA（841.7kvar-663.84kvar）。补 偿前车间变电所变压器容量应选1000kVA， 补偿后选800kVA即满足要求。
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第二章 电力负荷计算
1。什么是计算负荷？计算负荷的物理意义是 什么？负荷计算的方法有哪些？各适用什么 场合？
2。为什么要进行功率因数补偿？如何进行功 率补偿？
北方工业大学
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第二章 电力负荷计算
内容一：电力负荷基深刻理解计算负荷的定义和物理意义 3、熟悉用电设备的设备容量计算 二、能力目标 1、为下面进行负荷计算打下基础 2、会对实际中各种用电设备归类并确定其设备容量
第二章 工厂的电力负荷及其计算
计算负荷：指导体中通过一个等效负荷时，导体的最高温升正好和通过实
际的变动通负过负荷荷时的其统产计生计的算最求高出温的、升用相来等按，发该热等效负荷就称为计算负荷。
条件选择供电系统中各元件的负荷值。
负荷计算：求计算负荷的这项工作称为负荷计算。
如果以计算负荷连续运行，发 热温度不会超过允许值
计算目的：为了正确的选择线路的导线截面、变压器的容量、开关电器、
第二章 工厂的电力负荷及其计算
2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线 2.2 三相用电设备组计算负荷的确定 2.3 单相用电设备组计算负荷的确定 2.4 工厂总计算负荷的确定 2.5 尖峰电流的计算
2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线
一、工厂电力负荷的分级及其对供电的要求
1、电力负荷的分级及其对供电的要求 （1）一级负荷：中断供电将造成人身伤亡，重大设备损坏， 重大产品报废，或在政治、经济上造成重大损失。 ✓供电方式:由两个独立电源供电。 （2）二级负荷：中断供电将造成主要设备损坏，大量产品 报废，重点企业大量减产，或在政治、经济上造成较大损失。 ✓供电方式:由双回路供电。
1、计算负荷的定义
为10min以上，而导体通过电流达到
稳定温升的时间大约为3τ～4τ，即载
通过负荷的统计计算流导求体出大约的经、半小用时以（3按0mi发n）热后可条件选
达到稳定温升值
择导体和电气设备的一个假想的持续负荷值，称为计
算负荷，用Pc（或Qc 、Sc 、 Ic ）表示。
Pc Pm ax P30
Pe 1.2PN
（3）用镇流器的金属卤化物灯
Pe 1.1PN
Pe 1.1PN
2.2 三相用电设备组计算负荷的确定
二、需要系数法确定计算负荷
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一、关于负荷的基本概念 1. 计算负荷
计算负荷是一个等效负荷，假想负荷，导体通过这个负荷 时导体产生的最高温升正好和通过实际的变动负荷时产生 的温升相等。求计算负荷的过程称为负荷计算。 a)单位容量法
b)需要系数法
c)利用系数法 d)二项式法
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2）单相设备接于相同线电压时换算公式如下：
Pe 3Pem
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4．单相用电设备计算负荷的确定
3）单相设备接于不同线电压时，首先应将接于线电压的 单相设备容量换算为接于相电压的设备容量，然后再分相 计算各相的设备容量，取最大负荷相的设备容量的3倍来作 为等效的三相负荷容量。接于线电压的单相设备容量换算 为接于相电压的设备容量时，换算公式如下：
企业负荷确定的步骤
从负荷端开始，逐 级上推到电源进线 端。 ①用电设备组 ②车间低压变压器 出线 ③高压出线 ④企业变压器出线 ⑤企业进线
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4．单相用电设备计算负荷的确定
当单相用电设备的总容量小于三相设备总容量的15％时， 不论单相设备如何分配，均可直接按三相平衡负荷计算； 若单相用电设备的总容量大于三相用电设备总容量的15％ 时，则需将其换算成三相等效负荷后，再参与负荷计算。
P e1 P Ni 4 10.5 8 7.5 8 5 142 kW
（2）电焊机的设备容量
电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到 FC 100% ， 所以2台电焊机的设备容量：
Pe 2 2 S N FCE cos N 2 20 0.65 0.5 16.1kW
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一、负荷的基本概念
不能将设备铭牌上的额定功率相加作为用户的电力负 荷，因为它们的工作制不同。一般将其他工作制下的设备 额定功率换算到长期工作制下的功率称为设备容量Pe。 PN-》 Pe a)连续运行工作制
2. 设备容量
b)短期运行工作制
c)断续周期工作制
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时的额定容量。若其铭牌暂载率FCN不等于100%时，应进行 换算，公式为:
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例 某小批量生产车间380V线路上接有金属切削机床共20台（其中10.5kW-4台， 7.5kW-8台，5kW-8台），车间有380V电焊机2台（每台容量 20kVA，FCE 65% , cos E 0.5 ），车间有吊车1台11kW， FCE 25% ）， 试计算此车间的设备容量。 解：（1）金属切削机床的设备容量 金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以 20台金属切削机床的 总容量为：
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连续运行工作制
能长期连续运行，每次连续工作时 间超过8小时，运行时负荷比较稳 定。 这类设备的工作时间较短，停歇时 间较长。
这类设备的工作呈周期性，时而工 作时而停歇，如此反复，且工作时 间与停歇时间有一定比例。
短期运行工作制
断续周期工作制
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第2 章
内容提要：
负荷计算
负荷计算的基本概念 负荷计算 功率因数及其提高 负荷计算举例
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一、负荷的基本概念 1. 计算负荷
计算负荷是一个等效负荷，假想负荷求计算负荷的过程称 为负荷计算。 电力用户的实际负荷并不等于用户中所有用电设备额定 功率之和，这是因为： 1）并非所有设备都同时投入工作。 2）并非所有设备都能工作于额定状态。 3）并非所有设备的功率因数都相同。 4）还应考虑用电设备的效率与配电设备的功率损耗。 因此，在用户供电系统设计中，必须首先找出这些用电 设备的等效负荷。 所谓等效是指用电设备在实际运行中对配电设备所产生 的最大热效应与等效负荷产生的热效应相等，或实际负荷产 生的最大温升与等效负荷产生的温升相等。
25%，
Pe3 PN
FCE PN 11kW FC25
(4) 车间的总设备安装容量为：
P e 142 16.1 11 169kW
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二、负荷的计算
1．单台用电设备的计算负荷 考虑到设备可能在额定工况下运行，单台用电设备的计 算负荷就取设备的容量。 Pc Pe 用电设备铭牌给出的功率 Qc Pc tan 因数角的正切值 2 2 S c Pc Qc Sc Ic 3U N 考虑到电动机的运行效率，单台电动机的计算负荷Pc.M 应按下式计算： PN .M Pc.M
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4．单相用电设备计算负荷的确定
3）单相设备接于不同线电压时，等效三相计算负荷：
Pc 3Pem Qc 3Qem
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4．单相用电设备计算负荷的确定
4）既有单相接于线电压，又有单相设备接于不相电压时： 将接于线电压的单相设备容量换算为接于相电压的设备容 量，然后计算各相的设备容量，再取最大有功负荷相的设 备容量的3倍来作为等效的三相负荷容量。
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设备容量的确定
断续周期工作制的设备容量 ①吊车机组用电动机（包括电葫芦、起重机、行车等 ）的设备
安装容量统一换算到FC=25%时的额定功率（kW），若其 FCN不等于25%时应进行换算，公式为:
FCN为与铭牌容量对应的负荷持续率
②电焊机及电焊变压器的设备安装容量统一换算到FC＝100%
断续周期工作制（重复短暂工作制）
断续周期工作制的设备，通常用负荷持续率(暂载 率)FC表征其工作特征，取一个工作周期内的工 作时间与工作周期的百分比值，记为FC ：
式中 tg，tx－工作时间与停歇时间，两者之和为 工作周期T，工作周期一般不超过10分钟。
负荷持续率(暂载率)也可表示为ε
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PA p AB A PAB p CA A PCA Q A q AB A PAB q CA A PCA PB p BC B PBC p AB B PAB Q B q BC B PBC q AB B PAB PC p CA C PCA p BC C PBC QC q CA C PCA q BC C PBC
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1NN X对电焊机要求统一换算 到 100%，因此设备容量为
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设备容量的确定
在每台用电设备的铭牌上都有“额定功率”PN，但由于各 用电设备的额定工作方式不同，不能简单地将铭牌上规定 的额定功率直接相加，必须先将其换算为同一工作制下的 额定功率，然后才能相加。经过换算至统一规定的工作制 下的“额定功率”称为“设备容量”，用Pe示。 连续工作制和短时工作制的设备容量 : Pe=PN 照明设备（无镇流器）：Pe=PN 照明设备（有镇流器，荧光灯）：Pe=1.2PN 照明设备（有镇流器，高压水银灯）：Pe=1.1PN
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4．单相用电设备计算负荷的确定
单相用电设备换算为三相等效设备容量的方法： 1）单相设备接于相电压时，将三相线路中单相用电 设备容量最大的一相乘以3作为三相等效设备容量。
P e 3P em
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4．单相用电设备计算负荷的确定
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例 某小批量生产车间380V线路上接有金属切削机床共20台（其中10.5kW-4台， 7.5kW-8台，5kW-8台），车间有380V电焊机2台（每台容量 20kVA，FCE 65% , cos E 0.5 ），车间有吊车1台11kW， FCE 25% ）， 试计算此车间的设备容量。 （3）吊车的设备容量 吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到 FC 所以1台吊车的容量为：
M
电动机额定功率时的效率
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2．用电设备组的计算负荷
当计算配电干线（譬如，第j条）上的计算负荷时，首
先将用电设备分组，求出各组用电设备的总安装容量PN.i， 然后查表得到各组用电设备的需要系数kd.i及对应的功率 因数cosi和功率因数正切值tani，则
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实际负荷持续率下的功率修正公式
功率P UI 热量A I 2 Rt 故在相同电压下 PI 在设备电阻不变而发热 量相同时I 1 t
t 负荷持续率 在同一周期内t T 1 因此有P
设备一般给出额定负荷 持续率 N 和额定功率PN , 则有 PN 最后在实际负荷持续率 下的功率应该修正为 P PN
荷应取各设备功率之和；4台用电设备的计算负荷宜
取设备功率之和乘以0.9的系数。
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3．车间或全厂的计算负荷
车间或全厂的负荷计算以车间内用电设备组或配电干线 的计算负荷为基础，从负荷端逐级向电源端计算，而且需要 在各级配电点乘以同期系数K，即
Qc K Qc. j 2 2 S c Pc Qc Pc K Pc. j
通风机组 查表，取Kd=0.8 Cosφ =0.8 tanφ =0.75 有 Pca2=Kd ∑PN=0.8×3kw=2.4kW Qca2=Pca tanφ =2.4kw×0.75=1.8kvar 电阻炉 查表，取Kd=0.7 Cosφ =0.98 tanφ =0.2 有 Pca3=Kd ∑PN=0.7×2kW=1.4kW Qca3=Pca tanφ =1.4kw×0.2=0.28kvar ② 380V线路上的总计算负荷（取K∑ =0.95 ） Pca= K∑ (Pca1+Pca2+Pca3)=0.95(8+2.4+1.4)=11.564kW Qca= K∑ (Qca1+Qca2+Qca3)=0.95(13.8+1.4+0.28)=15.17kvar